【摘要】：隨著當今社會的發(fā)展,科學技術(shù)已經(jīng)滲透到了各個領(lǐng)域,極大便利了人們的生活,尤其是將科技應(yīng)用于醫(yī)療中,對人們的健康更是有著非常重要的意義。手術(shù)視頻作為醫(yī)療中重要的教學、總結(jié)和交流手術(shù)經(jīng)驗的資料,能夠完整清晰保存下來顯得尤為重要,然而現(xiàn)有的設(shè)備中經(jīng)常會出現(xiàn)視頻得不到很好的采集、存儲和傳輸?shù)膯栴},甚至存在運動模糊等情況。針對以上問題,本文設(shè)計了基于DSP的高清視頻采集與傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)能實現(xiàn)1080P高清視頻的采集,并針對醫(yī)療手術(shù)視頻采集過程中產(chǎn)生的運動模糊圖像進行去模糊的算法研究。本設(shè)計所做的工作主要如下:首先,通過對當前流行的幾種視頻采集與傳輸系統(tǒng)的比較,介紹了 Hi3516A芯片,進而通過傳感器的選擇,確定了以Hi3516A+IMX302為核心的系統(tǒng)架構(gòu),最終通過此架構(gòu),給出了系統(tǒng)的整體設(shè)計方案。其次,為滿足設(shè)計要求,搭建了基于DSP的整體硬件平臺,設(shè)計部分分成四大模塊,分別為電源模塊,視頻輸入模塊,視頻核心處理模塊和視頻傳輸模塊。其中,電源模塊主要是針對各個模塊所需要的電源進行設(shè)計,通過不同芯片的電平轉(zhuǎn)換,滿足各個模塊不同的電源需求;輸入模塊主要是對索尼公司的IMX302 CMOS傳感器與Hi3516A芯片的接口進行設(shè)計;核心的處理模塊是以Hi3516A芯片為核心,對其外圍的電路進行擴展設(shè)計,主要包括對JTAG調(diào)試模塊,存儲模塊,時鐘復(fù)位模塊以及USB模塊的設(shè)計;視頻傳輸模塊中通過選用HDMI接口,用來實現(xiàn)可傳輸無壓縮的高質(zhì)量及高速的1080p高清視頻。然后,針對系統(tǒng)軟件方面,通過安裝Hi3516A的SDK,完成對系統(tǒng)的嵌入式交叉編譯環(huán)境的搭建,進而完成了對U-boot的編譯、Linux內(nèi)核的移植、根文件系統(tǒng)的制作以及整個軟件環(huán)境的設(shè)計。最后對整個軟硬件環(huán)境進行搭建,完成了整個視頻采集與傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計。最后,針對醫(yī)療視頻產(chǎn)生的運動模糊問題,通過實驗分析比較三種運動去模糊算法,最終選擇RL復(fù)原法;通過對小波去噪分析的實驗與分析,最后確定了先以小波閾值去噪然后通過RL迭代復(fù)原的算法作為醫(yī)療視頻去運動模糊的整體算法方案。
【圖文】：

圖２．２方案二逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｓｃｈｅｍｅ邋２逡逑（３）由圖２．３所示，通過傳感器采集的圖像信息，通過ＦＰＧＡ芯片來進行逡逑視頻的傳輸和壓縮處理，但是該方案成本較高，且成功率低，，綜合考慮，并不逡逑適合實驗開發(fā)。逡逑Ｓｅｎｓｏｒ邐控制數(shù)據(jù)邐ＤＳＰ／ＦＰＧＡ逡逑圖２．３方案三逡逑Ｆｉｇ．２．３邋Ｓｃｈｅｍｅ邋３逡逑本設(shè)計的要求是實現(xiàn)高清視頻的采集和傳輸，對視頻處理的要求較高，且逡逑要求該芯片具有豐富的外圍電路設(shè)計，并且要求成本適宜，綜合考慮，決定采逡逑用方案二來作為本系統(tǒng)的處理器方案。通過對各類ＤＳＰ芯片的篩選，最終選擇逡逑以海思公司的Ｈｉ３５１６Ａ芯片作為本系統(tǒng)的核心處理器。以下是對Ｈｉ３５１６Ａ的介逡逑紹。逡逑２．２邋Ｈｉ３５１６Ａ邋簡介逡逑系統(tǒng)選用的處理器芯片是海思公司的Ｈｉ３５１６Ａ芯片，是一款基于Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ７逡逑內(nèi)核的ＤＳＰ芯片，其ＣＰＵ工作時的時鐘頻率最高的時候可以達到６００Ｍｈｚ，指逡逑令緩存和數(shù)據(jù)緩存為３２ＫＢ，二級緩存為１２８ＫＢ，內(nèi)部集成了當前流行的多種逡逑編碼器；而且支持多種多碼流實時獨立編碼；視頻輸入接口支持各種采樣標準；逡逑支持ＨＤＭＩ接口

技大學碩士學位論文邐系統(tǒng)的整體Ｓｅｎｓｏｒ邐一數(shù)逼」＇、＞邐微處理器邐［ＳＰ逡逑＼邋，邐，ｙ邐Ｖｉｄｅｏ邋Ｅｎｃｏｄｅ逡逑圖２．２方案二逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｓｃｈｅｍｅ邋２逡逑（３）由圖２．３所示，通過傳感器采集的圖像信息，通過ＦＰＧＡ芯片來的傳輸和壓縮處理，但是該方案成本較高，且成功率低，綜合考慮，實驗開發(fā)。逡逑
【學位授予單位】：山東科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R-05;TP212;TN919.8

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本文編號：2602285